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陜西這個專案意義重大!富油煤主產區榆林可「再造一個大慶油田」

2024-01-18科學

1月15日,陜西省煤田地質集團有限公司、自然資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點實驗室聯合主辦「陜北富油煤地下原位熱解開采先導性試驗專案」成果釋出會。會上介紹,陜西率先打通了陜北富油煤地下原位熱解開采工藝流程,成功提取了全球第一桶原位熱解焦油,實作了煤田地下原位采油從「0」到「1」的突破。

與會專家表示,該項工藝流程的推廣利用,可讓富油煤主產區榆林地區「再造一個大慶油田」,同時也為增加國內油氣供應、助推煤炭行業綠色發展、實作「雙碳」目標提供新思路、新方法、新途徑。

全球第一桶地下原位熱解煤焦油在陜西產出

富油煤是指焦油產率為7%到12%的特殊煤炭資源,具有煤油氣復合內容。早在2019年,自然資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點實驗室就釋出「陜西省富油煤開發潛力評價」專案研究成果,研究顯示,陜西煤炭富油性十分突出,富油煤資源量達1500多億噸,居全國之首,尤其是榆林地區可「再造一個大慶油田」。

陜北煤含油,采煤先采油。然而在過去,陜北煤中所含的煤焦油大多都被燃燒掉了,並會對環境產生一定汙染。

2020年,西安交通大學高功率脈沖技術和強流電子束加速器專家邱愛慈院士,曾對前來看望她的省委領導說,陜西是塊寶地,富油煤資源量居全國之首,相關技術研究的進展將極大促進陜西的發展。希望省委、省政府更加支持大型科研專案落戶陜西、落戶中國西部科技創新港。邱愛慈同時也表示:「我們的團隊將繼續發揚西遷精神,努力做好科研,推動校地合作,為陜西的發展貢獻科研力量。」

2021年8月26日上午,陜煤地質集團有限公司-西安交通大學共建富油煤原位采油研究院合作協定簽約儀式。(西安交通大學網站)

從2020年起,陜西省煤田地質集團有限公司依托自然資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點實驗室,聯合西安交通大學、西安科技大學共同承擔富油煤原位熱解采油領域的系列縱向和自主科研專項,率先在富油煤高效原位熱解強化產油和高效開采成套技術等方面開展技術研究,並在陜西省神木市大保當井田開展陜北富油煤地下原位熱解開采先導性試驗。

全球第一桶地下原位熱解煤焦油在陜西產出(陜西電視台新聞影片截圖)

經過3年產學研聯合攻關,於2023年9月首次打通富油煤地下原位熱解開采工藝流程,成功開采出煤焦油。經過1個月的加熱,共產生液體3000升,成功提取全球第一桶原位熱解煤焦油約800升,實作煤田地下原位采油從「0」到「1」的突破。

研發團隊見證重要時刻(圖片來源於新浪陜西)

1月14日,自然資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點實驗室組織9位中國工程院院士及2位來自高校的專家,在陜西榆林對陜西省煤田地質集團有限公司負責實施的陜北富油煤地下原位熱解開采先導性試驗專案成果進行考察驗收。

在當天的驗收會上,面對焦油樣品,驗收專家組組長、中國工程院院士彭蘇萍感慨道:「這是世界第一個富油煤地下原位熱解采油先導性試驗工程,打通了采油工藝流程,成功在煤炭開采前將煤中蘊藏的焦油提取出來,對增加國內油氣資源供應、推動煤炭清潔高效利用意義重大。」

富油煤合理開發利用大有可為

「該專案的主要創新點是設計研發了井下電加熱器,強化了殼程空氣的亂流效應,提高了加熱器的加熱效率,由此打通了富油煤地下原位熱解提油工藝路徑,成功開采出煤焦油,開創了全球此類技術的先河。」陜西省煤田地質集團有限公司原總工程師、該專案負責人段中會表示:「富油煤地下原位熱解開采試驗實作了技術難題攻關,經過熱解提取焦油後,煤炭燃燒對大氣的汙染會大幅降低,對實作煤炭綠色開采和套用具有重要意義。」

段中會在談到技術攻關時說:富油煤在地下原位隔絕空氣條件下,可透過中低溫熱解優先提取國家緊缺的油、氣資源,生成可替代無煙煤和焦煤的熱解半焦。

透過專家驗收,標誌著該專案提取原位熱解焦油取得成功,實作了相關技術從實驗室到生產實際的突破。

陜西省煤田地質集團有限公司黨委書記、董事長謝輝在接受采訪時談到,「如今,陜北富油煤地下原位熱解開采先導性試驗實作技術突破,‘煤海’可變‘油海’,國家能源安全更有保障,並且富油煤從燃料向‘燃料+原料’轉化,有助於實作‘雙碳’目標。」

據中國工程院院士、原陜西省煤田地質局局長王雙明介紹,陜北煤田煤質富含焦油,含量約占原煤的9%左右。該專案透過熱解開采工藝,實作在煤層地下原位提取焦油,即在煤炭開采前提取其中寶貴的煤焦油。「按照陜北煤田1550億噸地質儲量估算,可實作約144.5億噸的煤焦油儲量,相當於再造一個大慶油田。」

王雙明近年來一直致力於推動富油煤資源的相關研究,他指出要把富油煤作為一種非常規油氣資源來對待,這對中國化石能源結構未來「降煤、穩油、增氣」的轉變具有重要意義。

在他看來。「這一方法,最大限度的實作了富油煤資源的‘取氫留碳’,對煤炭產業綠色低碳轉型意義重大。」

當前,煤炭在中國仍是不可替代的主要能源,發揮著能源安全兜底保障作用。陜西是中國重要的能源生產基地,煤炭儲量居全國第四、產量居全國第三。近年來,陜西堅持穩煤、擴油、增氣並舉,堅決穩住能源生產基本盤,做強做優現代能源產業集群,全力保障國家能源安全。

中國工程院院士王雙明、邱愛慈等均表示,富油煤地下原位熱解開采工藝將為增加國內油氣供應、助推煤炭行業綠色發展、實作「雙碳」目標提供新思路、新方法、新途徑。

中國礦業大學(北京)原副校長姜耀東曾發文表示,中國富油煤資源主要集中在陜西、新疆、內蒙古等西部地區,將其直接作為燃料非常可惜,有效價值未得到高效利用。

據他介紹,除陜西榆林外,新疆僅哈密地區的富油煤資源估算超過2000億噸,加上準東地區,富油煤資源量預測超過5000億噸。他建議國家盡快出台支持鼓勵富油煤合理開發利用的政策。(孫濤)